Fiche de révision : Apprentissage non associatif et habituation

📋 Plan du Cours

1. Apprentissage non associatif et habituation
2. Définition des réponses inconditionnelles
3. Habituation, déshabituation et réaction à la nouveauté
4. Sensibilisation et seuil de déclenchement
5. Sensibilisation périphérique et centrale
6. Conditionnement classique répondant et ordre des stimuli
7. Relation temporelle et nombre d’appariements
8. Relation de signal, contingence et effet de blocage
9. Inhibition latente, extinction et récupération spontanée
10. Généralisation, discrimination et contre-conditionnement

📖 1. Apprentissage non associatif et habituation

🔑 Notions clés & Définitions

• Apprentissage non associatif : Changement relativement durable de l’intensité d’une réponse à un stimulus après des présentations répétées de ce même stimulus.
• Habituation : Diminution de l’intensité d’une réponse à un stimulus après des expositions répétées à ce stimulus.
• Réponse inconditionnelle : Réponse déclenchée par un stimulus inconditionnel, sans nécessiter d’apprentissage préalable.
• Stimulus inconditionnel : Stimulus qui provoque une réponse inconditionnelle.
• Réflexe : Plus petite unité possible d’une réponse inconditionnelle, correspondant à une réponse très élémentaire.

📝 Points essentiels

• L’apprentissage non associatif correspond à une modification relativement permanente de l’intensité de la réponse après répétition du stimulus.
• Une réponse inconditionnelle ne dépend d’aucun apprentissage préalable et est déclenchée par un stimulus inconditionnel.
• La salivation est un exemple de réponse inconditionnelle provoquée par un stimulus inconditionnel (la nourriture en bouche).
• Une réponse inconditionnelle n’est pas forcément un comportement simple : des comportements complexes peuvent aussi être inconditionnels si on a RI.
• Le terme « réflexe » désigne la plus petite unité possible d’une réponse inconditionnelle, mais l’inconditionnel peut inclure des réponses plus élaborées.
• L’habituation se reconnaît à une baisse de la réponse liée à la répétition du stimulus, pas à une baisse due à la fatigue.

💡 Astuce mémo

Habituation = « ça s’éteint » : répétition du stimulus → réponse qui baisse (si ce n’est pas la fatigue).

📖 2. Définition des réponses inconditionnelles

🔑 Notions clés & Définitions

• Réponses inconditionnelles : Réponses automatiques déclenchées par un stimulus sans apprentissage préalable, souvent observées chez l’animal et chez l’humain.
• Habituation : L’habituation est une diminution de l’intensité d’une réponse provoquée par un stimulus après des présentations répétées de ce même stimulus.
• Apprentissage non-associatif : L’apprentissage non-associatif regroupe des changements de comportement dus à l’exposition répétée à un stimulus, sans lien appris entre deux événements.
• Déshabituation : La déshabituation est la réactivation d’une réponse initiale à un stimulus après une phase d’habituation, quand un nouveau stimulus est introduit.
• Réaction à la nouveauté : La réaction à la nouveauté correspond à une réponse plus marquée quand un stimulus nouveau apparaît, par rapport à un stimulus déjà traité.

📝 Points essentiels

• L’habituation correspond à une baisse progressive de la réponse à un stimulus particulier après répétition jusqu’à disparition de la réponse.
• L’habituation est adaptative car traiter des informations non pertinentes coûte des ressources cognitives.
• Des exemples d’habituation chez l’humain incluent le bruit continu d’une autoroute ou du périphérique perçu comme moins présent avec le temps.
• Chez le rat exposé à un bruit violent, la réaction est forte au début puis diminue et disparaît à partir de plusieurs présentations, car le bruit n’est pas associé à un danger.
• La déshabituation survient quand un nouveau stimulus est présenté : la réponse initiale au premier stimulus habitué peut être restaurée.
• Pour distinguer habituation et nouveauté, on compare le temps de fixation : si le temps sur S2 (nouveau) est plus grand que sur S1 (déjà intégré), S2 est considéré comme nouveau.

💡 Astuce mémo

Habituation = « j’ai compris que ce n’est pas utile » → la réponse baisse ; nouveauté = « surprise » → la réponse revient (déshabituation).

📖 3. Habituation, déshabituation et réaction à la nouveauté

🔑 Notions clés & Définitions

• Habituation : L’habituation est une diminution progressive de la réponse à un stimulus répété, jusqu’à un affaiblissement voire une absence de réponse.
• Déshabituation : La déshabituation est la réapparition d’une réponse forte à un stimulus déjà habitué après une interruption et/ou l’introduction d’un nouveau stimulus.
• Réaction à la nouveauté : La réaction à la nouveauté correspond à une réponse accrue lorsque l’organisme détecte un stimulus nouveau, souvent après une phase d’habituation.
• Sensibilisation : La sensibilisation est une baisse du seuil de déclenchement d’une réponse, rendant l’organisme plus réactif après répétition d’un stimulus ou après un autre stimulus.
• Apprentissage non-associatif : L’apprentissage non-associatif regroupe des changements de réponse dus à l’exposition répétée à un stimulus, sans lien d’association entre stimuli.

📝 Points essentiels

• L’habituation se traduit par une réponse forte au premier stimulus puis une diminution jusqu’à l’absence de réponse après répétitions.
• La déshabituation réactive la réponse au stimulus initial S1 après habituation, notamment quand un stimulus nouveau S2 est présenté.
• La sensibilisation peut être déclenchée par la répétition d’un même stimulus ou par la présentation d’un autre stimulus.
• Un stimulus initialement neutre peut finir par déclencher une réponse si sa répétition diminue le seuil absolu de déclenchement.
• La sensibilisation peut généraliser la réactivité : un stimulus A peut rendre l’organisme réactif à d’autres stimuli B, C, D auxquels il ne répondait pas avant.
• L’augmentation de la réponse est adaptative car elle active un système de vigilance quand la survie de l’organisme est potentiellement en jeu.

💡 Astuce mémo

Habituation = « ça s’éteint »; Déshabituation = « ça rallume »; Sensibilisation = « seuil plus bas ».

📖 4. Sensibilisation et seuil de déclenchement

🔑 Notions clés & Définitions

• Seuil de déclenchement : Le seuil de déclenchement correspond à l’intensité minimale d’un stimulus nécessaire pour provoquer une réponse douloureuse mesurable.
• Sensibilisation périphérique : La sensibilisation périphérique est une augmentation de l’excitabilité des nocicepteurs dans les tissus après blessure ou inflammation.
• Sensibilisation centrale : La sensibilisation centrale est une amplification durable des signaux de douleur par le système nerveux central après stimulation intense ou prolongée.
• Apprentissage non-associatif : L’apprentissage non-associatif regroupe des changements durables de réponse à un stimulus sans association avec un autre événement.
• Habituation : L’habituation est une diminution progressive de la réponse quand un stimulus répétitif et non menaçant est présenté.

📝 Points essentiels

• Quand un bruit est d’environ 80 dB, la réaction au premier bip à 110 dB peut rester faible avant une sensibilisation.
• La sensibilisation périphérique débute par une blessure ou une inflammation qui entraîne la libération de substances chimiques.
• La sensibilisation périphérique augmente l’excitabilité des nocicepteurs, ce qui les rend hyper-réactifs même à des stimuli habituellement non douloureux.
• La sensibilisation centrale résulte d’une stimulation prolongée ou intense des voies de la douleur avec hyperactivation des neurones de la moelle épinière.
• La sensibilisation centrale renforce les synapses et induit des changements chimiques dans le cerveau, ce qui maintient l’hyperexcitabilité même sans blessure ni inflammation.
• La sensibilisation est un type d’apprentissage non-associatif car elle augmente la réponse après exposition intense ou répétée, ce qui favorise une hypervigilance face à des stimuli potentiellement menaçants.

💡 Astuce mémo

Péri-Inflam = Périphérie plus sensible; Cen-Long = Centre amplifie et prolonge la douleur.

📖 5. Sensibilisation périphérique et centrale

🔑 Notions clés & Définitions

• Sensibilisation : La sensibilisation est un apprentissage où la réponse augmente après une exposition intense ou répétée à un stimulus.
• Hypervigilance : L’hypervigilance est l’état d’alerte accru qui rend l’organisme plus réactif à des stimuli potentiellement menaçants.
• Apprentissage associatif : L’apprentissage associatif est un type d’apprentissage où un lien entre deux événements modifie la réponse à l’un d’eux.
• Conditionnement classique : Le conditionnement classique est un apprentissage associatif où un stimulus neutre finit par déclencher une réponse automatique après association avec un stimulus inconditionnel.
• Conditionnement de 2ème ordre : Le conditionnement de 2ème ordre est un apprentissage où un stimulus déjà conditionné sert de base pour conditionner un nouveau stimulus.

📝 Points essentiels

• La sensibilisation correspond à une augmentation de la réponse quand l’organisme est exposé de façon intense ou répétée à un stimulus.
• La sensibilisation repose sur une adaptation automatique à l’environnement, sans nécessiter d’association explicite entre deux événements.
• Le conditionnement classique implique un stimulus inconditionnel (SI) qui provoque naturellement une réponse inconditionnelle (RI).
• Un stimulus neutre (SN) devient un stimulus conditionnel (SC) après association répétée avec le SI, ce qui fait apparaître une réponse conditionnelle (RC).
• Dans le conditionnement de 1er ordre, SN+SI → RI puis SC → RC, alors que dans le conditionnement de 2ème ordre, un stimulus déjà associé (SC) permet d’obtenir SC2 → RC via SN2+SC → RC.
• La théorie de substitution du stimulus explique que le SC acquiert la valeur du SI, ce qui rend la réponse attendue déclenchable par le SC seul.

💡 Astuce mémo

Sensibilisation = « plus je répète, plus ça répond » ; Pavlov = « cloche prend la valeur de la nourriture ».

📖 6. Conditionnement classique répondant et ordre des stimuli

🔑 Notions clés & Définitions

• Conditionnement classique positif : Le conditionnement classique positif associe un stimulus neutre à un stimulus agréable pour produire une réponse conditionnée de type positif.
• Conditionnement classique négatif : Le conditionnement classique négatif associe un stimulus neutre à un stimulus désagréable pour produire une réponse conditionnée de type négatif.
• Réponse inconditionnée : La réponse inconditionnée est la réaction automatique déclenchée par le stimulus inconditionné sans apprentissage préalable.
• Albert (petit Albert) : Le petit Albert est l’expérience de John B. Watson où un enfant apprend une peur par association entre un animal et un bruit fort.
• Intervalle interstimuli : L’intervalle interstimuli est le temps séparant la fin du stimulus conditionné et le début du stimulus inconditionné dans certains conditionnements.

📝 Points essentiels

• Dans le conditionnement classique, l’apprentissage repose sur la relation temporelle entre le stimulus inconditionné (SI) et le stimulus conditionné (SC).
• Exemple lapins : la cloche associée à un souffle dans l’œil entraîne la fermeture des paupières, la cloche devenant le SC qui déclenche la réponse conditionnée.
• Chez le petit Albert : le rat blanc (SC) est d’abord sans peur, puis le bruit fort (SI) provoque pleurs et peur (RI).
• Chez le petit Albert : l’association rat blanc + bruit fort produit une peur et des pleurs à la vue du rat seul, ce qui correspond à la réponse conditionnée (RC).
• Le conditionnement différé (delayed) présente le SC avant le SI et le SC se poursuit pendant l’arrivée du SI.
• Le conditionnement de trace (trace) présente le SC puis interrompt avant le SI ; l’intervalle vide entre fin du SC et début du SI est le gap interval (intervalle interstimuli).

💡 Astuce mémo

Différé = SC chevauche SI ; Trace = SC s’arrête avant SI (gap) ; Rétro = SI avant SC ; Simultané = même début/fin.

📖 7. Relation temporelle et nombre d’appariements

🔑 Notions clés & Définitions

• Conditionnement classique : Le conditionnement classique est un apprentissage associatif où un stimulus neutre (SC) acquiert une valeur prédictive d’un stimulus non conditionné (SI) présenté avec lui.
• Relation temporelle SI-SC : La relation temporelle SI-SC désigne l’intervalle entre la présentation du stimulus non conditionné (SI) et celle du stimulus conditionné (SC).
• Nombre d’appariements SC+SI : Le nombre d’appariements correspond au nombre de présentations où SC et SI sont présentés ensemble pour renforcer la réponse conditionnée (RC).
• Intensité du SI : L’intensité du SI est la force du stimulus non conditionné, qui influence la vitesse et la probabilité d’acquisition du lien SC-SI.
• Contingence SI/SC : La contingence SI/SC mesure si le SC prédit réellement la survenue du SI, via des probabilités conditionnelles selon la présence ou l’absence de SC.

📝 Points essentiels

• Un intervalle SI→SC trop court favorise un conditionnement quasi simultané, tandis qu’un intervalle trop long empêche l’association SI-SC et réduit l’efficacité.
• Dans l’exemple donné, l’intervalle 2 (450 ms) est indiqué comme le plus efficace, l’intervalle 1 étant trop court et les intervalles 3 et 4 trop longs.
• Le délai optimal dépend de la nature de la réponse : un délai plus long peut être efficace pour la peur (≈1 min) et pour l’aversion gustative (≈plusieurs heures).
• La force du conditionnement augmente avec le nombre de présentations SC+SI, mais l’amélioration est surtout marquée au début puis la RC stagne.
• L’étude d’Arnep (1920) rapporte que la salivation conditionnée se stabilise après environ 30 appariements.
• Plus le SI est intense, plus le conditionnement SC-SI se fait rapidement, et une variation d’intensité modifie le nombre d’appariements nécessaire pour obtenir une RC donnée.

💡 Astuce mémo

Intervalle optimal = « ni trop court (simultané) ni trop long (pas de lien) » ; et plus SI est fort, plus ça apprend vite.

📖 8. Relation de signal, contingence et effet de blocage

🔑 Notions clés & Définitions

• Relation de signal : La relation de signal décrit comment un stimulus prédit l’occurrence d’un autre, ce qui détermine la force d’une réponse conditionnée.
• Contingence : La contingence mesure le degré de prédiction entre SC et SI, et module l’efficacité du conditionnement de la réponse conditionnée.
• Conditionnement classique : Le conditionnement classique est un apprentissage associatif où un stimulus conditionnel (SC) acquiert le pouvoir de déclencher une réponse après des appariements avec un stimulus inconditionnel (SI).
• Effet de blocage : L’effet de blocage est un phénomène où l’apprentissage au sujet d’un nouveau stimulus est réduit quand un stimulus déjà prédictif est présenté avant.
• Inhibition latente : L’inhibition latente est l’affaiblissement d’une réponse conditionnée quand le stimulus conditionnel a été préexposé seul avant le conditionnement.

📝 Points essentiels

• Si SC = 1, alors la probabilité de SI vaut p(SI) = 1 quand SC prédit SI et p(SI) = 0 quand SC ne prédit pas SI.
• Si SC = 0, alors la probabilité de SI vaut p(SI) = 1 quand SC ne prédit pas SI et p(SI) = 0 quand SC prédit SI.
• La contingence C vaut +1 quand p(SI)=1 avec SC=1 et p(SI)=0 avec SC=0, ce qui rend le conditionnement de la RC très efficace.
• La contingence C vaut -1 quand p(SI)=1 avec SC=0 et p(SI)=0 avec SC=1, ce qui correspond à une prédiction inversée.
• La contingence varie entre -1 et +1 et correspond à une variable procédurale qui détermine l’intensité du conditionnement de la RC.
• Dans l’effet de blocage (Kamin, 1969), le choc électrique (SI) produit une réponse inconditionnée de freezing (RI).

💡 Astuce mémo

Contingence = prédiction : +1 = SC annonce SI, -1 = SC annonce l’absence (ou l’inverse).

📖 9. Inhibition latente, extinction et récupération spontanée

🔑 Notions clés & Définitions

• Inhibition latente : Phénomène où un stimulus préexposé sans conséquence est ensuite moins capable de déclencher une réponse conditionnée lors d’un apprentissage ultérieur.
• Extinction : Processus d’apprentissage où la réponse conditionnée diminue ou disparaît quand le stimulus conditionnel est présenté sans stimulus inconditionnel.
• Récupération spontanée : Réapparition plus rapide de la réponse conditionnée après extinction, lorsque le couplage stimulus conditionnel–stimulus inconditionnel est de nouveau présenté.
• Résistance à l’extinction : Tendance d’une réponse conditionnée à persister malgré l’extinction, notamment quand l’association initiale SC–SI a été très forte ou installée longtemps.
• Généralisation : Capacité d’un stimulus proche du stimulus conditionnel initial à évoquer aussi la réponse conditionnée, car l’association encode des caractéristiques de la situation.

📝 Points essentiels

• En conditionnement classique, la phase d’acquisition suit SC+SI → RC, et l’expérience montre que l’exposition préalable du SC sans conséquence réduit l’apprentissage du lien SC–SI.
• La réduction de l’attention au SC lors de sa préexposition correspond à une contingence faible, ce qui rend le stimulus moins pertinent pour prédire le SI.
• Chez des sujets schizophrènes en phase aiguë, une inhibition latente déficitaire (difficulté à ignorer des stimuli non pertinents) a été rapportée par Swerdlow et al. (1996).
• L’extinction se manifeste par un déclin ou une disparition de la RC quand le délai SC–SI augmente et/ou quand SC est répété sans SI, ce qui est utile pour traiter des phobies.
• La résistance à l’extinction augmente si le conditionnement initial SC–RC est très fort (SC–SI très fréquent et sur une longue durée) ou si l’extinction débute longtemps après le conditionnement.
• La récupération spontanée indique que l’extinction n’efface pas l’apprentissage : après extinction, la RC réapparaît beaucoup plus vite lors d’un nouveau couplage SC+SI que lors du premier conditionnement.

💡 Astuce mémo

Inhibition latente = « SC sans effet = SC ignoré » ; Extinction = « SC sans SI = RC s’éteint » ; Récupération = « après pause, RC revient vite ».

📖 10. Généralisation, discrimination et contre-conditionnement

🔑 Notions clés & Définitions

• Généralisation : La généralisation est le fait qu’un stimulus proche d’un SC initial déclenche aussi une réponse conditionnée, avec une intensité qui décroît quand les différences augmentent.
• Gradient de généralisation : Le gradient de généralisation décrit la baisse de la RC quand les stimuli testés deviennent de plus en plus différents du SC d’origine.
• Conditionnement différentiel : Le conditionnement différentiel entraîne une RC pour un SC donné tout en empêchant la RC pour un autre SC similaire non associé à l’UCS.
• Discrimination : La discrimination est la capacité à produire des réponses différentes selon des stimuli similaires, grâce à un apprentissage associatif.
• Contre-conditionnement : Le contre-conditionnement vise à supprimer une RC en associant le SC à un nouvel SI qui produit une réponse incompatible.

📝 Points essentiels

• Si la fréquence varie mais que l’intensité et la durée restent identiques, la RC peut apparaître par généralisation (ex. morsure d’un gros chien noir → peur de tous les chiens).
• Le gradient de généralisation correspond à une diminution de l’intensité ou de la probabilité de la réponse quand les différences entre le SC et les autres stimuli augmentent.
• L’étude de Jenkins & Harrison (1960) sur des pigeons illustre la généralisation autour d’un stimulus de référence.
• Dans le conditionnement différentiel, le SC (1000 Hz) est associé à l’UCS pour produire la RC, puis des stimuli proches sont testés pour comparer la présence/absence de RC.
• La discrimination se définit comme la capacité à distinguer deux stimuli, et elle s’obtient via une procédure d’entraînement avec essais SC+ et SC-.
• Procédure de discrimination (Pavlov) : 50% essais SC1 (1000 Hz)+SI (SC+), 50% essais SC2 (900 Hz) sans SI (SC-). Au début SC+ et SC- évoquent la RC, puis seul SC+ la maintient avec l’apprentissage (Lieberman, 2000).

💡 Astuce mémo

Généralisation = « plus c’est différent, moins ça marche » ; Discrimination = « SC+ nourrit, SC- n’a rien » ; Contre-conditionnement = « on remplace la peur par une réponse incompatible ».

📅 Repères chronologiques

📊 Tableaux de synthèse

Habituation vs réaction à la nouveauté vs déshabituation

Conditionnement classique : types de relation temporelle

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre habituation et fatigue : si la baisse de réponse est due à la fatigue, on ne parle pas d’habituation.
2. Croire que « réflexe » signifie réponse inconditionnelle simple : une réponse inconditionnelle peut être complexe (sociaux/non-sociaux).
3. Inverser déshabituation et nouveauté : la déshabituation correspond à la restauration de la réponse à S1 quand un nouveau stimulus S2 est introduit.
4. Confondre sensibilisation avec habituation : sensibilisation = baisse du seuil absolu et augmentation de la réponse, pas une diminution.
5. Mélanger sensibilisation périphérique et centrale : périphérique = nocicepteurs hyper-réactifs après blessure/inflammation ; centrale = amplification durable par le SNC.
6. Se tromper sur l’ordre temporel : en trace, SC s’interrompt avant SI (gap interval), alors qu’en différé SC chevauche l’arrivée du SI.
7. Oublier que la contingence doit être positive pour un conditionnement efficace : C = +1 quand SC prédit SI (et C = -1 quand prédiction inversée).

✅ Checklist Examen

1. Définir l’apprentissage non associatif comme un changement relativement permanent de l’intensité de la réponse après présentations répétées d’un même stimulus.
2. Distinguer réponse inconditionnelle, stimulus inconditionnel et préciser pourquoi « réflexe » ne signifie pas que la réponse est forcément simple.
3. Définir l’habituation et préciser le critère de diagnostic : baisse de la réponse liée à la répétition du stimulus, pas à la fatigue.
4. Expliquer la déshabituation : comment l’introduction d’un nouveau stimulus S2 peut restaurer une réponse initiale à S1 habitué.
5. Définir la réaction à la nouveauté et décrire le test par temps de fixation (T2 > T1).
6. Définir la sensibilisation et donner l’idée centrale du seuil absolu de déclenchement qui diminue.
7. Comparer habituation et sensibilisation à partir des exemples de bruit (60 dB vs 80 dB) et de la logique « vigilance/survie ».
8. Décrire la sensibilisation périphérique : blessure/inflammation → libération de substances chimiques → augmentation excitabilité des nocicepteurs.
9. Décrire la sensibilisation centrale : hyperactivation des neurones de la moelle épinière, sensibilisation des synapses, changements chimiques et douleur persistante sans blessure.
10. Relier sensibilisation, habituation, déshabituation à la notion d’apprentissage (modification durable/adaptation automatique sans association explicite).
11. Définir le conditionnement classique (répondant) avec SI→RI puis SN→SC et SC→RC, et rappeler la théorie de substitution du stimulus.
12. Donner les 4 relations temporelles du conditionnement classique (différé, trace avec gap interval, rétroactif, simultané) et l’effet attendu sur l’association.
13. Expliquer comment le nombre d’appariements et l’intensité du SI influencent la force/vitesse du conditionnement (stagnation après ~30 appariements ; SI plus intense = conditionnement plus rapide).
14. Définir relation de signal et contingence (p(SI) selon SC=1/0 ; C entre -1 et +1) et relier C=+1 à l’efficacité du conditionnement (effet de blocage).